WO2012113433A1 - Supporting frame made of extruded profiled elements having a cover for a body of a motor vehicle - Google Patents

Supporting frame made of extruded profiled elements having a cover for a body of a motor vehicle Download PDF

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WO2012113433A1
WO2012113433A1 PCT/EP2011/006403 EP2011006403W WO2012113433A1 WO 2012113433 A1 WO2012113433 A1 WO 2012113433A1 EP 2011006403 W EP2011006403 W EP 2011006403W WO 2012113433 A1 WO2012113433 A1 WO 2012113433A1
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WO
WIPO (PCT)
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vehicle
subframe
elements
longitudinal
chamber
Prior art date
Application number
PCT/EP2011/006403
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Konrad Eipper
Günter Johanntokrax
Martin Weller
Original Assignee
Daimler Ag
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Filing date
Publication date
Application filed by Daimler Ag filed Critical Daimler Ag
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    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D21/00—Understructures, i.e. chassis frame on which a vehicle body may be mounted
    • B62D21/15—Understructures, i.e. chassis frame on which a vehicle body may be mounted having impact absorbing means, e.g. a frame designed to permanently or temporarily change shape or dimension upon impact with another body
    • B62D21/152—Front or rear frames
    • B62D21/155—Sub-frames or underguards
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D21/00—Understructures, i.e. chassis frame on which a vehicle body may be mounted
    • B62D21/11—Understructures, i.e. chassis frame on which a vehicle body may be mounted with resilient means for suspension, e.g. of wheels or engine; sub-frames for mounting engine or suspensions
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D29/00—Superstructures, understructures, or sub-units thereof, characterised by the material thereof
    • B62D29/008—Superstructures, understructures, or sub-units thereof, characterised by the material thereof predominantly of light alloys, e.g. extruded

Definitions

  • the invention relates to a subframe, in particular an integral support, for a body of a motor vehicle, according to the preamble of claim 1, an auxiliary frame according to the preamble of claim 2 and a subframe according to the preamble of claim 3.
  • DE 10 2006 009 289 A1 discloses a subframe for attachment to a body of a motor vehicle with two longitudinal support elements extending in the vehicle longitudinal direction and spaced from each other.
  • the longitudinal support elements are connected to each other via at least one cross member extending in the vehicle transverse direction, wherein the composite of the longitudinal support elements and the
  • Cross member elements is stiffened by a stiffening element.
  • Side member elements each comprise a disposed between a front and rear metal casting, formed as an energy absorbing deformation member longitudinal beam member, wherein the stiffening element at least on the one hand with the
  • This known subframe has further potential to improve its accident behavior in an accidental application of force to the subframe.
  • a subframe in particular an integral support for a body of a motor vehicle of the type mentioned further such that the subframe has an improved accident behavior.
  • the first aspect of the invention relates to a subframe, in particular an integral support, for a body of a motor vehicle.
  • the subframe comprises two transverse beam elements which extend at least substantially in the vehicle transverse direction and are spaced apart from one another in the vehicle longitudinal direction.
  • the subframe comprises two longitudinal carrier elements which extend at least substantially in the vehicle longitudinal direction and are spaced apart in the vehicle transverse direction, via which the crossbeam elements are connected to one another.
  • the longitudinal support elements are at least partially formed as extruded profiles and each have at least one chamber.
  • At least one of the extruded profiles in particular both extruded profiles, respectively, is provided with at least one cover element, by means of which the chamber of the associated extruded profile at least partially, in particular completely, is covered.
  • the cover member covers the chamber in the vehicle vertical direction at least partially upwards and / or downwards. It is also possible that at least one of the extruded profiles is provided with at least two cover elements, wherein one of these cover elements covers the chamber in the vehicle vertical direction upwards and the other of the cover elements, the chamber in the vehicle vertical direction down at least partially.
  • the at least one cover element can be designed, for example, as a sheet metal component, in particular as a sheet metal shell.
  • the accident behavior of the subframe can be adjusted as needed and adapted to different load levels.
  • the subframe according to the invention has an improved accident behavior. Contribute to this advantageous accident behavior also formed as extruded longitudinal beam members, which have an advantageous and particularly good energy absorption and energy conversion capacity.
  • the longitudinal support elements may deform and thereby absorb a particularly high amount of impact energy and convert efficiently into deformation energy.
  • occupants of the motor vehicle which is designed for example as a passenger car, are protected against serious injuries.
  • the subframe according to the invention has the advantage that it has a particularly low weight. This keeps the weight of the motor vehicle low. This results in a low energy requirement for operating, especially driving, the motor vehicle, which is associated with low fuel consumption and low C0 2 emissions.
  • the extruded profiles can also have a plurality of chambers. They are thus designed as multi-chamber profiles. As a result, the rigidity and thus the accident behavior of the subframe can be adjusted as needed.
  • the second aspect of the invention relates to a subframe, in particular an integral support, for a body of a motor vehicle, wherein based on the mounting position of the subframe an extrusion direction of at least one of the extruded profile rail side members at least substantially in the vehicle vertical direction (z-direction).
  • Advantageous embodiments of the first aspect of the invention are to be regarded as advantageous embodiments of the second aspect of the invention and vice versa.
  • the subframe according to the invention of the second aspect of the invention has an improved accident behavior due to the corresponding course of the extrusion direction.
  • the rigidity and the operational stability and thus the accident behavior of the subframe can be adapted and adjusted as needed to different load levels and load concepts.
  • the side member elements on a particularly advantageous deformation behavior and can thereby absorb a particularly high amount of impact energy and convert it into deformation energy. In this way, occupants of the motor vehicle can be protected against serious injuries in the event of accidental application of force.
  • Another advantage of the subframe of the two aspects of the invention is that it has a low number of parts. This keeps its weight and costs low.
  • the side member elements and / or the cross member elements are at least substantially formed of a light metal, in particular aluminum, or a corresponding alloy.
  • the lid member may be formed of a light metal, in particular aluminum, or a corresponding alloy.
  • the third aspect of the invention relates to a subframe, in particular an integral support, for a body of a motor vehicle, wherein at least one receptacle for one of the cross member elements and / or at least one receptacle of a wishbone is integrated in at least one of the extruded profiles.
  • Fig. 1 is a schematic plan view of an integral support for a body of a passenger car, which comprises two longitudinal beam elements, which are formed as extruded profiles with a plurality of chambers, wherein an extrusion direction of the extruded profiles extends at least substantially in the vehicle vertical direction and wherein at least a portion of the chambers at least partially by a respective
  • Fig. 2 is a schematic and exploded perspective view of the
  • FIG. 1 and 2 show an integral support 10 for a body of a passenger car.
  • the integral support 10 comprises two longitudinal support elements 12 and 14. Relative to an installation position of the integral support 10, which occupies these when it is held on the body, extend the longitudinal beams 12 and 14 at least substantially in the vehicle longitudinal direction according to a directional arrow 16 and are in the vehicle transverse direction according to a directional arrow 18 spaced from each other.
  • the integral support 10 further comprises cross members 20 and 22, which at least in
  • Passenger car it is at the longitudinal member 12 to the left-side longitudinal member 12, while it is at the longitudinal member 14 to the right-hand side
  • the cross members 20 and 22 are connected on one side to the longitudinal member 12 and on the other side to the longitudinal member 14, so that the longitudinal members 12 and 14 are connected to one another via the cross members 20 and 22.
  • To connect the cross member 20 with the side rails 12 and 14 have the
  • Longitudinal member 12 and 14 respective receptacles 24 and 26, in which the cross member 20 is received at least partially.
  • Fig. 2 it can be seen that the front cross member 20 as a tube with a
  • the cross member 20 is as
  • the rear cross member 22 is formed in sheet metal shell construction and includes an upper shell 28 and a lower shell 30, which are 22 connected to form the cross member 22 to form a hollow cross section of the cross member.
  • the longitudinal members 12 and 14 and the cross members 20 and 22 are at least substantially formed of aluminum or a corresponding aluminum alloy.
  • the longitudinal support elements 12 and 14 are formed as extruded profiles 32 and 34 and have a respective multi-chamber profile 36 and 38 with a plurality of chambers 40.
  • Integral carrier 10 in the vehicle at least substantially in the vehicle vertical direction (z-direction) according to a directional arrow 42. It follows that the chambers 40, if they are not covered, in the vehicle vertical direction upwards and downwards are open. The same applies to the substantially C-shaped receptacles 24 and 26 for the cross-member element 20, which are integrated into the respective extruded profile 32 or 34, as seen in plan view (see FIG.
  • the joining direction of the cross member 20 with the extruded profiles is dependent on the contour of the respective receptacle 24 and 26.
  • Cross member 20 is also received by positive engagement in the recordings.
  • the longitudinal members 12 and 14 have a particularly advantageous energy absorption and
  • the longitudinal members 12 and 14 deform particularly advantageous.
  • Side members 12 and 14 are provided with a respective cover 44 and 46. As can be seen in particular from FIG. 2, these cover at least substantially a light metal, in particular of aluminum, or a corresponding alloy formed covers 44 and 46 at least a portion of the chambers 40 at least partially in the vehicle vertical direction from above. Due to the provision of the longitudinal beams 12 and 14 with the covers 44 and 46 and the joining of the covers 44 and 46 with the longitudinal beams 12 and 14, the stiffness and the
  • integral carrier 10 comprises console parts 48, which adjoin the longitudinal members 12 and 14 in front of the vehicle in the longitudinal direction of the vehicle and are connected thereto.
  • the console parts 48 are also formed as extruded profiles, the extrusion direction extends at least substantially in the vehicle vertical direction.
  • the console parts 48 serve a cooling device for cooling an internal combustion engine of the passenger car on the
  • Integral carrier 10 to hold.
  • the integral carrier 10 further comprises console parts 50, via which a steering of the passenger car is to be held on the integral carrier. Furthermore, the console parts 50, via which a steering of the passenger car is to be held on the integral carrier. Furthermore, the console parts 50, via which a steering of the passenger car is to be held on the integral carrier. Furthermore, the console parts 50, via which a steering of the passenger car is to be held on the integral carrier. Furthermore, the console parts 50, via which a steering of the passenger car is to be held on the integral carrier. Furthermore, the console parts 50, via which a steering of the passenger car is to be held on the integral carrier. Furthermore, the console parts 50, via which a steering of the passenger car is to be held on the integral carrier. Furthermore, the console parts 50, via which a steering of the passenger car is to be held on the integral carrier. Furthermore, the console parts 50, via which a steering of the passenger car is to be held on the integral carrier. Furthermore, the console parts 50, via which a steering of the passenger car is to be held on the integral carrier. Furthermore
  • Integral carrier 10 more console parts 52 for the steering. In addition, sleeves 54 and bulkhead plates 55 of the integral carrier 10 are provided.
  • the integral carrier 10 comprises console parts 56, which as
  • Extruded profiles are formed.
  • An extrusion direction of the console parts 56 runs at least substantially in the vehicle transverse direction. Further are
  • Console plates 58 are provided.
  • the console parts 48, 50, 52 and 56, the sleeves 54, the bulkhead plates 55 and the console plates 58 are at least substantially made of a light metal, in particular aluminum or a

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Abstract

The invention relates to a supporting frame (10), in particular an integral member (10), for a body of a motor vehicle, comprising two cross-member elements (20, 22), which extend at least substantially in the transverse vehicle direction (18) and are separated from each other in the longitudinal vehicle direction (16) and which are connected to each other by means of two longitudinal member elements (12, 14), which extend substantially in the longitudinal vehicle direction (16) and are spaced from each other in the transverse vehicle direction (18), wherein the longitudinal member elements (12, 14) are designed as extruded profiled elements (32, 34) at least in some areas and each have at least one chamber (40), wherein at least one of the extruded profiled elements (32, 34) is provided with at least one cover element (44, 46), by means of which the chamber (40) of the associated extruded profiled element (32, 34) is covered at least in some areas. The invention further relates to such a supporting frame (10), in which an extrusion direction of at least one of the extruded profiled elements (32, 34) extends at least substantially in the transverse vehicle direction (18).

Description

HILFSRAHMEN AUS EXTRUDIERTEN PROFILE MIT DECKEL FÜR EINE KAROSSERIE EINES KRAFTWAGENS  AUXILIARY FRAME FROM EXTRUDED PROFILES WITH LID FOR A BODY OF A MOTOR VEHICLE
Die Erfindung betrifft einen Hilfsrahmen, insbesondere einen Integralträger, für eine Karosserie eines Kraftwagens, gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1 , einen Hilfsrahmen gemäß Oberbegriff des Anspruchs 2 sowie einen Hilfsrahmen gemäß Oberbegriff des Anspruchs 3. The invention relates to a subframe, in particular an integral support, for a body of a motor vehicle, according to the preamble of claim 1, an auxiliary frame according to the preamble of claim 2 and a subframe according to the preamble of claim 3.
Die DE 10 2006 009 289 A1 offenbart einen Hilfsrahmen zur Befestigung an einer Karosserie eines Kraftwagens mit zwei in Fahrzeuglängsrichtung verlaufenden und voneinander beabstandeten Längsträgerelementen. Die Längsträgerelemente sind über wenigstens einen in Fahrzeugquerrichtung verlaufendes Querträgerelement miteinander verbunden, wobei der Verbund aus den Längsträgerelementen und den DE 10 2006 009 289 A1 discloses a subframe for attachment to a body of a motor vehicle with two longitudinal support elements extending in the vehicle longitudinal direction and spaced from each other. The longitudinal support elements are connected to each other via at least one cross member extending in the vehicle transverse direction, wherein the composite of the longitudinal support elements and the
Querträgerelementen durch ein Versteifungselement ausgesteift ist. Die Cross member elements is stiffened by a stiffening element. The
Längsträgerelemente umfassen jeweils ein zwischen einem vorderen und hinteren Metallgussteil angeordnetes, als energieabsorbierendes Deformationsteil ausgebildetes Längsträgerteil, wobei das Versteifungselement zumindest einerseits mit dem Side member elements each comprise a disposed between a front and rear metal casting, formed as an energy absorbing deformation member longitudinal beam member, wherein the stiffening element at least on the one hand with the
Querträgerelement und andererseits mit den hinteren Metallgussteilen verbunden ist. Dieser bekannte Hilfsrahmen weist weiteres Potential auf, sein Unfallverhalten bei einer unfallbedingten Kraftbeaufschlagung des Hilfsrahmens zu verbessern. Cross member and on the other hand connected to the rear metal castings. This known subframe has further potential to improve its accident behavior in an accidental application of force to the subframe.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Hilfsrahmen, insbesondere einen Integralträger, für eine Karosserie eines Kraftwagen der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, dass der Hilfsrahmen ein verbessertes Unfallverhalten aufweist. It is therefore an object of the present invention, a subframe, in particular an integral support for a body of a motor vehicle of the type mentioned further such that the subframe has an improved accident behavior.
Diese Aufgabe wird durch einen Hilfsrahmen für eine Karosserie eines Kraftwagens mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch einen solchen Hilfsrahmen mit den Merkmalen des Anspruchs 2 beziehungsweise 3 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nicht-trivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben. This object is achieved by a subframe for a body of a motor vehicle with the features of claim 1 and by such a subframe with the features of claim 2 or 3. Advantageous embodiments with expedient and non-trivial developments of the invention are specified in the remaining claims.
Der erste Aspekt der Erfindung betrifft einen Hilfsrahmen, insbesondere einen Integralträger, für eine Karosserie eines Kraftwagens. Der Hilfsrahmen umfasst zwei zumindest im Wesentlichen in Fahrzeugquerrichtung verlaufende und in Fahrzeuglängsrichtung voneinander beabstandete Querträgerelemente. Ferner umfasst der Hilfsrahmen zwei zumindest im Wesentlichen in Fahrzeuglängsrichtung verlaufende und in Fahrzeugquerrichtung voneinander beabstandete Längsträgerelemente, über welche die Querträgerelemente miteinander verbunden sind. Die Längsträgerelemente sind dabei zumindest bereichsweise als Strangpressprofile ausgebildet und weisen jeweils wenigstens eine Kammer auf. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass zumindest eines der Strangpressprofile, insbesondere beide Strangpressprofile jeweils, mit wenigstens einem Deckelelement versehen ist, mittels welchem die Kammer des zugehörigen Strangpressprofils zumindest bereichsweise, insbesondere vollständig, abgedeckt ist. The first aspect of the invention relates to a subframe, in particular an integral support, for a body of a motor vehicle. The subframe comprises two transverse beam elements which extend at least substantially in the vehicle transverse direction and are spaced apart from one another in the vehicle longitudinal direction. Furthermore, the subframe comprises two longitudinal carrier elements which extend at least substantially in the vehicle longitudinal direction and are spaced apart in the vehicle transverse direction, via which the crossbeam elements are connected to one another. The longitudinal support elements are at least partially formed as extruded profiles and each have at least one chamber. According to the invention it is provided that at least one of the extruded profiles, in particular both extruded profiles, respectively, is provided with at least one cover element, by means of which the chamber of the associated extruded profile at least partially, in particular completely, is covered.
Bezogen auf eine Einbaulage des erfindungsgemäßen Hilfsrahmens, welche dieser einnimmt, wenn er mit der Karosserie verbunden bzw. an der Karosserie gehalten ist, kann vorgesehen sein, dass das Deckelelement die Kammer in Fahrzeughochrichtung zumindest bereichsweise nach oben und/oder nach unten abdeckt. Ebenso möglich ist es, dass wenigstens eines der Strangpressprofile mit wenigstens zwei Deckelelementen versehen ist, wobei eines dieser Deckelelemente die Kammer in Fahrzeughochrichtung nach oben und das andere der Deckelelemente die Kammer in Fahrzeughochrichtung nach unten zumindest bereichsweise abdeckt. Based on an installed position of the subframe according to the invention, which assumes this, when it is connected to the body or held on the body, it can be provided that the cover member covers the chamber in the vehicle vertical direction at least partially upwards and / or downwards. It is also possible that at least one of the extruded profiles is provided with at least two cover elements, wherein one of these cover elements covers the chamber in the vehicle vertical direction upwards and the other of the cover elements, the chamber in the vehicle vertical direction down at least partially.
Das wenigstens eine Deckelelement kann beispielsweise als Blechbauteil, insbesondere als Blechschale, ausgebildet sein. Durch das zumindest bereichsweise Abdecken bzw. Verschließen der wenigstens einen Kammer des zumindest einen Strangpressprofils kann das Unfallverhalten des Hilfsrahmens bedarfsgerecht eingestellt und auf verschiedene Laststufen angepasst werden. Insbesondere ist es möglich, mittels des Deckelelements die Steifigkeit und die Betriebsfestigkeit des Hilfsrahmens einzustellen und zu erhöhen, so dass mittels des Hilfsrahmens unterschiedliche Laststufenkonzepte abgedeckt werden können. Somit weist der erfindungsgemäße Hilfsrahmen ein verbessertes Unfallverhalten auf. Zu diesem vorteilhaften Unfallverhalten tragen auch die als Strangpressprofile ausgebildeten Längsträgerelemente bei, welche ein vorteilhaftes und besonders gutes Energieaufnahme- und Energieumwandlungsvermögen aufweisen. Bei einer unfallbedingten Kraftbeaufschlagung des Hilfsrahmens können sich die Längsträgerelemente verformen und dadurch einen besonders hohen Betrag an Aufprallenergie aufnehmen und effizient in Verformungsenergie umwandeln. So können Insassen des Kraftwagens, welcher beispielsweise als Personenkraftwagen ausgebildet ist, vor schwerwiegenden Verletzungen geschützt werden. The at least one cover element can be designed, for example, as a sheet metal component, in particular as a sheet metal shell. By at least partially covering or closing the at least one chamber of the at least one extruded profile, the accident behavior of the subframe can be adjusted as needed and adapted to different load levels. In particular, it is possible to adjust and increase the rigidity and the operational strength of the subframe by means of the cover element, so that different load stage concepts can be covered by means of the subframe. Thus, the subframe according to the invention has an improved accident behavior. Contribute to this advantageous accident behavior also formed as extruded longitudinal beam members, which have an advantageous and particularly good energy absorption and energy conversion capacity. In an accidental application of force to the subframe, the longitudinal support elements may deform and thereby absorb a particularly high amount of impact energy and convert efficiently into deformation energy. Thus, occupants of the motor vehicle, which is designed for example as a passenger car, are protected against serious injuries.
Ferner birgt der erfindungsgemäße Hilfsrahmen den Vorteil, dass er ein besonders geringes Gewicht aufweist. Dies hält das Gewicht des Kraftwagens gering. Daraus resultiert ein nur geringer Energiebedarf zum Betreiben, insbesondere Antreiben, des Kraftwagens, was mit einem geringen Kraftstoffverbrauch und mit geringen C02-Emissionen einhergeht. Die Strangpressprofile können dabei auch eine Mehrzahl von Kammern aufweisen. Sie sind somit als Mehrkammerprofile ausgebildet. Dadurch kann die Steifigkeit und damit das Unfallverhalten des Hilfsrahmens bedarfsgerecht eingestellt werden. Furthermore, the subframe according to the invention has the advantage that it has a particularly low weight. This keeps the weight of the motor vehicle low. This results in a low energy requirement for operating, especially driving, the motor vehicle, which is associated with low fuel consumption and low C0 2 emissions. The extruded profiles can also have a plurality of chambers. They are thus designed as multi-chamber profiles. As a result, the rigidity and thus the accident behavior of the subframe can be adjusted as needed.
Der zweite Aspekt der Erfindung betrifft einen Hilfsrahmen, insbesondere einen Integralträger, für eine Karosserie eines Kraftwagens, wobei bezogen auf die Einbaulage des Hilfsrahmens eine Strangpressrichtung wenigstens eines der als Strangpressprofile ausgebildeten Längsträgerelemente zumindest im Wesentlichen in Fahrzeughochrichtung (z- Richtung) verläuft. Vorteilhafte Ausgestaltungen des ersten Aspekts der Erfindung sind als vorteilhafte Ausgestaltungen des zweiten Aspekts der Erfindung anzusehen und umgekehrt. The second aspect of the invention relates to a subframe, in particular an integral support, for a body of a motor vehicle, wherein based on the mounting position of the subframe an extrusion direction of at least one of the extruded profile rail side members at least substantially in the vehicle vertical direction (z-direction). Advantageous embodiments of the first aspect of the invention are to be regarded as advantageous embodiments of the second aspect of the invention and vice versa.
Der erfindungsgemäße Hilfsrahmen des zweiten Aspekts der Erfindung weist ein verbessertes Unfallverhalten auf infolge des entsprechenden Verlaufs der Strangpressrichtung. Durch diesen Verlauf der Strangpressrichtung können die Steifigkeit und die Betriebsfestigkeit und damit das Unfallverhalten des Hilfsrahmens bedarfsgerecht auf unterschiedliche Laststufen und Lastkonzepte angepasst und eingestellt werden. Insbesondere infolge des entsprechenden Verlaufs der Strangpressrichtung weisen die Längsträgerelemente ein besonders vorteilhaftes Deformationsverhalten auf und können dadurch einen besonders hohen Betrag an Aufprallenergie aufnehmen und in Verformungsenergie umwandeln. So können Insassen des Kraftwagens bei einer unfallbedingten Kraftbeaufschlagung vor schwerwiegenden Verletzungen geschützt werden. Ein weiterer Vorteil des Hilfsrahmens der beiden Aspekte der Erfindung ist, dass er eine nur geringe Teileanzahl aufweist. Dies hält sein Gewicht sowie seine Kosten gering. The subframe according to the invention of the second aspect of the invention has an improved accident behavior due to the corresponding course of the extrusion direction. As a result of this profile of the extrusion direction, the rigidity and the operational stability and thus the accident behavior of the subframe can be adapted and adjusted as needed to different load levels and load concepts. In particular, as a result of the corresponding course of the extrusion direction, the side member elements on a particularly advantageous deformation behavior and can thereby absorb a particularly high amount of impact energy and convert it into deformation energy. In this way, occupants of the motor vehicle can be protected against serious injuries in the event of accidental application of force. Another advantage of the subframe of the two aspects of the invention is that it has a low number of parts. This keeps its weight and costs low.
Um das Gewicht des Hilfsrahmens der beiden Aspekte der Erfindung weiterhin gering zu halten, sind die Längsträgerelemente und/oder die Querträgerelemente zumindest im Wesentlichen aus einem Leichtmetall, insbesondere aus Aluminium, bzw. einer entsprechenden Legierung gebildet. Auch das Deckelelement kann aus einem Leichtmetall, insbesondere aus Aluminium, bzw. einer entsprechenden Legierung ausgebildet sein. In order to keep the weight of the subframe of the two aspects of the invention still low, the side member elements and / or the cross member elements are at least substantially formed of a light metal, in particular aluminum, or a corresponding alloy. Also, the lid member may be formed of a light metal, in particular aluminum, or a corresponding alloy.
Der dritte Aspekt der Erfindung betrifft einen Hilfsrahmen, insbesondere einen Integralträger, für eine Karosserie eines Kraftwagens, wobei zumindest eine Aufnahme für eines der Querträgerelemente und/oder zumindest eine Aufnahme eines Achslenkers in wenigstens eines der Strangpressprofile integriert ist. The third aspect of the invention relates to a subframe, in particular an integral support, for a body of a motor vehicle, wherein at least one receptacle for one of the cross member elements and / or at least one receptacle of a wishbone is integrated in at least one of the extruded profiles.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description of a preferred embodiment and from the drawing. The features and feature combinations mentioned above in the description as well as the features and feature combinations mentioned below in the description of the figures and / or in the figures alone can be used not only in the respectively specified combination but also in other combinations or in isolation, without the scope of To leave invention.
Es zeigen: Show it:
Fig. 1 eine schematische Draufsicht eines Integralträgers für eine Karosserie eines Personenkraftwagens, welcher zwei Längsträgerelemente umfasst, die als Strangpressprofile mit einer Mehrzahl von Kammern ausgebildet sind, wobei eine Strangpressrichtung der Strangpressprofile zumindest im Wesentlichen in Fahrzeughochrichtung verläuft und wobei zumindest ein Teil der Kammern zumindest bereichsweise durch ein jeweiliges Fig. 1 is a schematic plan view of an integral support for a body of a passenger car, which comprises two longitudinal beam elements, which are formed as extruded profiles with a plurality of chambers, wherein an extrusion direction of the extruded profiles extends at least substantially in the vehicle vertical direction and wherein at least a portion of the chambers at least partially by a respective
Deckelelement abgedeckt ist; und  Cover element is covered; and
Fig. 2 eine schematische und perspektivische Explosionsansicht des Fig. 2 is a schematic and exploded perspective view of the
Integralträgers gemäß Fig. 1. Figuren 1 und 2 zeigen einen Integralträger 10 für eine Karosserie eines Personenkraftwagens. Der Integralträger 10 umfasst zwei Längsträgerelemente 12 und 14. Bezogen auf eine Einbaulage des Integralträgers 10, welcher diese einnimmt, wenn er an der Karosserie gehalten ist, verlaufen die Längsträger 12 und 14 zumindest im Wesentlichen in Fahrzeuglängsrichtung gemäß einem Richtungspfeil 16 und sind in Fahrzeugquerrichtung gemäß einem Richtungspfeil 18 voneinander beabstandet. Integral carrier according to FIG. 1. Figures 1 and 2 show an integral support 10 for a body of a passenger car. The integral support 10 comprises two longitudinal support elements 12 and 14. Relative to an installation position of the integral support 10, which occupies these when it is held on the body, extend the longitudinal beams 12 and 14 at least substantially in the vehicle longitudinal direction according to a directional arrow 16 and are in the vehicle transverse direction according to a directional arrow 18 spaced from each other.
Der Integralträger 10 umfasst ferner Querträger 20 und 22, welche zumindest im The integral support 10 further comprises cross members 20 and 22, which at least in
Wesentlichen in Fahrzeugquerrichtung verlaufen und in Fahrzeuglängsrichtung voneinander beabstandet sind. Bezogen auf die Vorwärtsfahrtrichtung des Substantially run in the vehicle transverse direction and are spaced apart in the vehicle longitudinal direction. Related to the forward direction of the
Personenkraftwagens handelt es sich bei dem Längsträger 12 um den linksseitigen Längsträger 12, während es sich bei dem Längsträger 14 um den rechtsseitigen Passenger car, it is at the longitudinal member 12 to the left-side longitudinal member 12, while it is at the longitudinal member 14 to the right-hand side
Längsträger 14 handelt. Dementsprechend ist der Querträger 20 der vordere Querträger 20 und der Querträger 22 der hintere Querträger 22. Longitudinal member 14 is. Accordingly, the cross member 20 of the front cross member 20 and the cross member 22 of the rear cross member 22nd
Wie insbesondere der Fig. 1 zu entnehmen ist, sind die Querträger 20 und 22 einerseits mit dem Längsträger 12 und andererseits mit dem Längsträger 14 verbunden, so dass die Längsträger 12 und 14 über die Querträger 20 und 22 miteinander verbunden sind. Zur Verbindung des Querträgers 20 mit dem Längsträgern 12 und 14 weisen die 1, the cross members 20 and 22 are connected on one side to the longitudinal member 12 and on the other side to the longitudinal member 14, so that the longitudinal members 12 and 14 are connected to one another via the cross members 20 and 22. To connect the cross member 20 with the side rails 12 and 14 have the
Längsträger 12 und 14 jeweilige Aufnahmen 24 und 26 auf, in welchen der Querträger 20 zumindest bereichsweise aufgenommen ist. Dadurch ist eine feste Verbindung und definierte Lage zwischen dem Querträger 20 und den Längsträgern 12 und 14 Longitudinal member 12 and 14 respective receptacles 24 and 26, in which the cross member 20 is received at least partially. As a result, a firm connection and a defined position between the cross member 20 and the longitudinal beams 12 and 14th
gewährleistet. guaranteed.
In der Fig. 2 ist erkennbar, dass der vordere Querträger 20 als Rohr mit einem In Fig. 2 it can be seen that the front cross member 20 as a tube with a
viereckigen Hohlquerschnitt ausgebildet ist. Der Querträger 20 ist dabei als square hollow cross-section is formed. The cross member 20 is as
Strangpressprofil ausgebildet, dessen Strangpressrichtung zumindest im Wesentlichen in Fahrzeugquerrichtung gemäß dem Richtungspfeil 18 verläuft. Extruded profile formed whose extrusion direction extends at least substantially in the vehicle transverse direction according to the directional arrow 18.
Der hintere Querträger 22 ist in Blechschalenbauweise ausgebildet und umfasst eine Oberschale 28 sowie eine Unterschale 30, welche zur Ausbildung des Querträgers 22 unter Ausbildung eines Hohlquerschnitts des Querträgers 22 miteinander verbunden sind. The rear cross member 22 is formed in sheet metal shell construction and includes an upper shell 28 and a lower shell 30, which are 22 connected to form the cross member 22 to form a hollow cross section of the cross member.
Um das Gewicht des Integralträgers 10 gering zu halten, sind die Längsträger 12 und 14 sowie die Querträger 20 und 22 zumindest im Wesentlichen aus Aluminium bzw. einer entsprechenden Aluminiumlegierung gebildet. Die Längsträgerelemente 12 und 14 sind als Strangpressprofile 32 und 34 ausgebildet und weisen ein jeweiliges Mehrkammerprofil 36 und 38 mit einer Mehrzahl von Kammern 40 auf. Eine Strangpressrichtung, in welche die Strangpressprofile 32 und 34 ausgebildet, das heißt stranggepresst werden, verläuft dabei bezogen auf die Einbaulage des In order to keep the weight of the integral carrier 10 low, the longitudinal members 12 and 14 and the cross members 20 and 22 are at least substantially formed of aluminum or a corresponding aluminum alloy. The longitudinal support elements 12 and 14 are formed as extruded profiles 32 and 34 and have a respective multi-chamber profile 36 and 38 with a plurality of chambers 40. An extrusion direction, in which the extruded profiles 32 and 34 are formed, that is to say extruded, extends relative to the installation position of the
Integralträgers 10 im Fahrzeug zumindest im Wesentlichen in Fahrzeughochrichtung (z- Richtung) gemäß einem Richtungspfeil 42. Daraus ergibt es sich, dass die Kammern 40, falls diese nicht abgedeckt sind, in Fahrzeughochrichtung nach oben und nach unten hin offen sind. Gleiches gilt für die in Draufsicht (vgl. Figur 1 ) auf den Integralträger gesehen im Wesentlichen C-förmigen Aufnahmen 24 und 26 für das Querträgerelement 20, welche in das jeweilige Strangpressprofil 32 beziehungsweise 34 integriert sind. Integral carrier 10 in the vehicle at least substantially in the vehicle vertical direction (z-direction) according to a directional arrow 42. It follows that the chambers 40, if they are not covered, in the vehicle vertical direction upwards and downwards are open. The same applies to the substantially C-shaped receptacles 24 and 26 for the cross-member element 20, which are integrated into the respective extruded profile 32 or 34, as seen in plan view (see FIG.
Die Fügerrichtung des Querträgerelements 20 mit den Strangpressprofilen ist abhängig von der Kontur der jeweiligen Aufnahme 24 beziehungsweise 26. Bei dem in Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiel kann das Querträgerelement 20 sowohl in z-Richtung als auch in Querrichtung zur Fahrzeuglängsachse relativ gegenüber den The joining direction of the cross member 20 with the extruded profiles is dependent on the contour of the respective receptacle 24 and 26. In the embodiment shown in Figure 1, the cross member 20 in both the z-direction and in the transverse direction to the vehicle longitudinal axis relative to the
Strangpressprofilen verlagert und in die Aufnahmen 24, 26 eingeführt werden. Denkbar ist auch, dass die Aufnahmen 24, 26 so konturiert sind, dass lediglich eine Fügerichtung möglich ist, vorzugsweise in z-Richtung (Fahrzeughochachse), und das Extruded profiles displaced and introduced into the receptacles 24, 26. It is also conceivable that the receptacles 24, 26 are contoured so that only one joining direction is possible, preferably in the z-direction (vehicle vertical axis), and the
Querträgerelement 20 auch durch Formschluss in den Aufnahmen aufgenommen ist. In diesem Fall besteht zumindest eine Hinterschnittkante zwischen dem Querträgerelement 20 und der Aufnahme, welche ein Herausziehen des Querträgerelements 20 in Cross member 20 is also received by positive engagement in the recordings. In this case, there is at least one undercut edge between the cross member 20 and the receptacle, which is a pulling out of the cross member 20 in
Querrichtung (Pfeil 18) verhindert. Transverse direction (arrow 18) prevented.
Durch die Ausbildung der Längsträger 12 und 14 als Strangpressprofile 32 und 34 sowie der Verlauf der Strangpressrichtung zumindest im Wesentlichen in Fahrzeughochrichtung kann das Deformationsverhalten der Längsträger 12 und 14 und damit das Due to the design of the longitudinal members 12 and 14 as extruded sections 32 and 34 and the course of the extrusion direction at least substantially in the vehicle vertical direction, the deformation behavior of the longitudinal members 12 and 14 and thus the
Unfallverhalten des Integralträgers 10 bedarfsgerecht eingestellt werden. Die Längsträger 12 und 14 weisen dabei ein besonders vorteilhaftes Energieaufnahme- und Accident behavior of the integral carrier 10 can be adjusted as needed. The longitudinal members 12 and 14 have a particularly advantageous energy absorption and
Energieumwandlungsvermögen auf und können im Falle eine unfallbedingten Energy conversion ability and can be accidental in case of
Kraftbeaufschlagung des Integralträgers 10 einen besonders hohen Betrag an Applying force to the integral carrier 10 a particularly high amount
Aufprallenergie aufnehmen und effizient in Verformungsenergie umwandeln. Dabei verformen sich die Längsträger 12 und 14 besonders vorteilhaft. Absorb impact energy and convert it efficiently into deformation energy. In this case, the longitudinal members 12 and 14 deform particularly advantageous.
Zur Erhöhung der Steifigkeit und Betriebsfestigkeit des Integralträgers 10 sind die To increase the rigidity and durability of the integral carrier 10 are the
Längsträger 12 und 14 mit einer jeweiligen Abdeckung 44 und 46 versehen. Wie insbesondere der Fig. 2 zu entnehmen ist, decken die zumindest im Wesentlichen aus einem Leichtmetall, insbesondere aus Aluminium, bzw. einer entsprechende Legierung gebildeten Abdeckungen 44 und 46 zumindest einen Teil der Kammern 40 zumindest bereichsweise in Fahrzeughochrichtung nach oben hin ab. Infolge des Versehens der Längsträger 12 und 14 mit den Abdeckungen 44 und 46 und des Verbindens der Abdeckungen 44 und 46 mit den Längsträger 12 und 14 ist die Steifigkeit und die Side members 12 and 14 are provided with a respective cover 44 and 46. As can be seen in particular from FIG. 2, these cover at least substantially a light metal, in particular of aluminum, or a corresponding alloy formed covers 44 and 46 at least a portion of the chambers 40 at least partially in the vehicle vertical direction from above. Due to the provision of the longitudinal beams 12 and 14 with the covers 44 and 46 and the joining of the covers 44 and 46 with the longitudinal beams 12 and 14, the stiffness and the
Betriebsfestigkeit des Integralträgers 10 weiter erhöht. Ferner können die Steifigkeit und die Betriebsfestigkeit und damit das Unfallverhalten des Integralträgers 10 mittels der Abdeckungen 44 und 46 eingestellt und bedarfsgerecht an unterschiedliche Lastfälle und Laststufen angepasst werden, so dass unterschiedliche Laststufenkonzepte abgedeckt werden können. Operating strength of the integral carrier 10 further increased. Furthermore, the stiffness and the durability and thus the accident behavior of the integral carrier 10 can be adjusted by means of the covers 44 and 46 and adapted as needed to different load cases and load levels, so that different load stage concepts can be covered.
In Fig. 2 ist weiterhin erkennbar, dass der Integralträger 10 Konsolenteile 48 umfasst, welche sich in Fahrzeuglängsrichtungsrichtung frontseitig an die Längsträger 12 und 14 anschließen und mit diesen verbunden sind. Die Konsolenteile 48 sind ebenso als Strangpressprofile ausgebildet, deren Strangpressrichtung zumindest im Wesentlichen in Fahrzeughochrichtung verläuft. Die Konsolenteile 48 dienen dazu, eine Kühleinrichtung zur Kühlung einer Verbrennungskraftmaschine des Personenkraftwagens an dem In FIG. 2, it can further be seen that integral carrier 10 comprises console parts 48, which adjoin the longitudinal members 12 and 14 in front of the vehicle in the longitudinal direction of the vehicle and are connected thereto. The console parts 48 are also formed as extruded profiles, the extrusion direction extends at least substantially in the vehicle vertical direction. The console parts 48 serve a cooling device for cooling an internal combustion engine of the passenger car on the
Integralträger 10 zu halten. Integral carrier 10 to hold.
Der Integralträger 10 umfasst ferner Konsolenteile 50, über welche eine Lenkung des Personenkraftwagens an dem Integralträger zu halten ist. Ferner umfasst der The integral carrier 10 further comprises console parts 50, via which a steering of the passenger car is to be held on the integral carrier. Furthermore, the
Integralträger 10 weitere Konsolenteile 52 für die Lenkung. Darüber hinaus sind Hülsen 54 sowie Schottbleche 55 des Integralträgers 10 vorgesehen. Integral carrier 10 more console parts 52 for the steering. In addition, sleeves 54 and bulkhead plates 55 of the integral carrier 10 are provided.
Des Weiteren umfasst der Integralträger 10 Konsolenteile 56, welche als Furthermore, the integral carrier 10 comprises console parts 56, which as
Strangpressprofile ausgebildet sind. Eine Strangpressrichtung der Konsolenteile 56 verläuft dabei zumindest im Wesentlichen in Fahrzeugquerrichtung. Ferner sind Extruded profiles are formed. An extrusion direction of the console parts 56 runs at least substantially in the vehicle transverse direction. Further are
Konsolenplatten 58 vorgesehen. Console plates 58 are provided.
Um das Gewicht des Integralträgers 10 gering zu halten, sind die Konsolenteile 48, 50, 52 und 56, die Hülsen 54, die Schottbleche 55 und die Konsolenplatten 58 zumindest im Wesentlichen aus einem Leichtmetall, insbesondere Aluminium bzw. einer In order to keep the weight of the integral support 10 low, the console parts 48, 50, 52 and 56, the sleeves 54, the bulkhead plates 55 and the console plates 58 are at least substantially made of a light metal, in particular aluminum or a
entsprechenden Legierung gebildet. corresponding alloy formed.

Claims

Patentansprüche  claims
Hilfsrahmen (10), insbesondere Integralträger (10), für eine Karosserie eines Kraftwagens, mit zwei zumindest im Wesentlichen in Fahrzeugquerrichtung (18) verlaufenden und in Fahrzeuglängsrichtung (16) voneinander beabstandeten Querträgerelementen (20,22), welche über zwei zumindest im Wesentlichen in Fahrzeuglängsrichtung (16) verlaufende und in Fahrzeugquerrichtung (18) voneinander beabstandete Längsträgerelemente (12,14) miteinander verbunden sind, wobei die Längsträgerelemente ( 2,14) zumindest bereichsweise als Subframe (10), in particular integral carrier (10), for a body of a motor vehicle, with two at least substantially in the vehicle transverse direction (18) extending and in the vehicle longitudinal direction (16) spaced from each other cross member elements (20,22) which at least substantially in two Vehicle longitudinal direction (16) extending and in the vehicle transverse direction (18) spaced apart longitudinal carrier elements (12,14) are interconnected, wherein the longitudinal support elements (2,14) at least partially as
Strangpressprofile (32,34) ausgebildet sind und jeweils wenigstens eine Kammer (40) aufweisen, Extruded profiles (32,34) are formed and each have at least one chamber (40),
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
zumindest eines der Strangpressprofile (32,34) mit wenigstens einem at least one of the extruded profiles (32,34) with at least one
Deckelelement (44, 46) versehen ist, mittels welchem die Kammer (40) des zugehörigen Strangpressprofils (32, 34) zumindest bereichsweise abgedeckt ist. Cover element (44, 46) is provided, by means of which the chamber (40) of the associated extruded profile (32, 34) is at least partially covered.
Hilfsrahmen (10), insbesondere Integralträger (10), für eine Karosserie eines Kraftwagens, mit zwei zumindest im Wesentlichen in Fahrzeugquerrichtung (18) verlaufenden und in Fahrzeuglängsrichtung (16) voneinander beabstandeten Querträgerelementen (20,22), welche über zwei zumindest im Wesentlichen in Fahrzeuglängsrichtung (16) verlaufende und in Fahrzeugquerrichtung (18) voneinander beabstandete Längsträgerelemente (12,14) miteinander verbunden sind, wobei die Längsträgerelemente (12,14) zumindest bereichsweise als jeweilige Strangpressprofile (32,34) ausgebildet sind und jeweils wenigstens eine Kammer (40) aufweisen, insbesondere nach Anspruch 1 , Subframe (10), in particular integral carrier (10), for a body of a motor vehicle, with two at least substantially in the vehicle transverse direction (18) extending and in the vehicle longitudinal direction (16) spaced from each other cross member elements (20,22) which at least substantially in two Vehicle longitudinal direction (16) extending and in the vehicle transverse direction (18) spaced apart longitudinal carrier elements (12,14) are interconnected, wherein the longitudinal support elements (12,14) at least partially as respective extruded profiles (32,34) are formed and in each case at least one chamber (40 ), in particular according to claim 1,
dadurch gekennzeichnet, dass eine Strangpressrichtung wenigstens eines der Strangpressprofile (32,34) zumindest im Wesentlichen in Fahrzeughochrichtung (42) verläuft. characterized in that an extrusion direction of at least one of the extruded profiles (32, 34) runs at least substantially in the vehicle vertical direction (42).
3. Hilfsrahmen (10), insbesondere Integralträger (10), für eine Karosserie eines 3. Subframe (10), in particular integral carrier (10), for a body of a
Kraftwagens, mit zwei zumindest im Wesentlichen in Fahrzeugquerrichtung (18) verlaufenden und in Fahrzeuglängsrichtung (16) voneinander beabstandeten Querträgerelementen (20,22), welche über zwei zumindest im Wesentlichen in Fahrzeuglängsrichtung (16) verlaufende und in Fahrzeugquerrichtung (18) voneinander beabstandete Längsträgerelemente (12,14) miteinander verbunden sind, wobei die Längsträgerelemente (12,14) zumindest bereichsweise als jeweilige Strangpressprofile (32,34) ausgebildet sind und jeweils wenigstens eine Kammer (40) aufweisen, insbesondere nach Anspruch 1 oder 2,  Motor vehicle, with two at least substantially in the vehicle transverse direction (18) extending and in the vehicle longitudinal direction (16) spaced from each other cross member elements (20) extending over two at least substantially in the vehicle longitudinal direction (16) and in the vehicle transverse direction (18) spaced-apart side members ( 12,14) are connected to each other, wherein the longitudinal support elements (12,14) at least partially as respective extruded profiles (32,34) are formed and each having at least one chamber (40), in particular according to claim 1 or 2,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
zumindest eine Aufnahme (24,26) für eines der Querträgerelemente (20,22) und/oder zumindest eine Aufnahme eines Achslenkers in wenigstens eines der Strangpressprofile (32,34) integriert ist.  at least one receptacle (24, 26) for one of the transverse support elements (20, 22) and / or at least one receptacle of a axle guide is integrated in at least one of the extruded sections (32, 34).
4. Hilfsrahmen (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, 4. subframe (10) according to any one of claims 1 to 3,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
beide Strangpressprofile (32,34) mit wenigstens einem jeweiligen Deckelelement (44,46) versehen sind, mittels welchen die jeweilige Kammer (40) zumindest bereichsweise abgedeckt ist.  both extruded profiles (32, 34) are provided with at least one respective cover element (44, 46), by means of which the respective chamber (40) is covered at least in regions.
5. Hilfsrahmen (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 5. subframe (10) according to any one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
die Kammer (40) mittels des Deckelelements (44, 46) vollständig abgedeckt ist.  the chamber (40) is completely covered by the cover element (44, 46).
6. Hilfsrahmen (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 6. subframe (10) according to any one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
die Kammer (40) mittels des Deckelements (44,46) in Fahrzeughochrichtung (42) nach oben oder nach unten hin zumindest bereichsweise abgedeckt ist.  the chamber (40) is at least partially covered upwards or downwards by means of the cover element (44, 46) in the vehicle vertical direction (42).
7. Hilfsrahmen (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 7. subframe (10) according to any one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eines der Querträgerelemente (20, 22) in Blechschalenbauweise ausgebildet ist. characterized in that at least one of the cross member elements (20, 22) is formed in sheet metal shell construction.
8. Hilfsrahmen (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 8. subframe (10) according to any one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
wenigstens eines der Querträgerelemente (20, 22) als Strangpressprofil ausgebildet ist.  at least one of the cross member elements (20, 22) is formed as an extruded profile.
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